Question

本題包括A、B、C三小題，請選定其中兩題，并在相應(yīng)的答題區(qū)域內(nèi)作答．若三題都做，則按A、B兩題評分．
A、（選修模塊3-3）
（1）有以下說法：其中正確的是

 

．
A、“用油膜法估測分子的大小”實(shí)驗(yàn)中，油酸分子直徑等于純油酸體積除以相應(yīng)油酸膜的面積；
B、氣體分子的平均動(dòng)能越大，氣體的壓強(qiáng)就越大；
C、物理性質(zhì)各向同性的一定是非晶體；
D、液體的表面張力是由于液體分子間的相互作用引起的．
（2）如圖所示，是某同學(xué)利用DIS實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)研究一定質(zhì)量的理想氣體的狀態(tài)變化，得到的p-T圖象．氣體狀態(tài)由A變化至B的過程中，氣體的體積將

 

（填“變大”或“變小”），這是

 

（填“吸熱”或“放熱”）過程．

（3）如圖所示，p-V圖中，一定質(zhì)量的理想氣體由狀態(tài)A經(jīng)過程I變至狀態(tài)B時(shí)，從外界吸收熱量420J，同時(shí)膨脹對外做功 300J．當(dāng)氣體從狀態(tài)B經(jīng)過程II回到狀態(tài)A時(shí)，外界壓縮氣體做功200J，求此過程中氣體吸收或放出的熱量是多少？

B、（選修模塊3-5）
（1）下列四幅圖涉及到不同的物理知識(shí)，其中說法正確的是

 

．

A、圖甲：普朗克通過研究黑體輻射提出能量子的概念，成為量子力學(xué)的奠基人之一
B、圖乙：玻爾理論指出氫原子能級是分立的，所以原子發(fā)射光子的頻率也是不連續(xù)的
C、圖丙：盧瑟福通過分析α粒子散射實(shí)驗(yàn)結(jié)果，發(fā)現(xiàn)了質(zhì)子和中子
D、圖丁：根據(jù)電子束通過鋁箔后的衍射圖樣，可以說明電子具有粒子性
（2）₉₀²³⁴Th是不穩(wěn)定的，能自發(fā)的發(fā)生衰變．
①完成₉₀²³⁴Th衰變反應(yīng)方程  ₉₀²³⁴Th→₉₁²³⁴Pa+

 

．
②₉₀²³⁴Th衰變?yōu)?SUB>86²²²Rn，經(jīng)過

 

次α衰變，

 

次β衰變．
（3）1919年，盧瑟福用α粒子轟擊氮核發(fā)現(xiàn)質(zhì)子．科學(xué)研究表明其核反應(yīng)過程是：α粒子轟擊靜止的氮核后形成了不穩(wěn)定的復(fù)核，復(fù)核發(fā)生衰變放出質(zhì)子，變成氧．設(shè)α粒子質(zhì)量為m₁，初速度為v₀，氮核質(zhì)量為m₂，質(zhì)子質(zhì)量為m₀，氧核的質(zhì)量為m₃，不考慮相對論效應(yīng)．
①α粒子轟擊氮核形成不穩(wěn)定復(fù)核的瞬間，復(fù)核的速度為多大？
②求此過程中釋放的核能．

Answer 1

分析：A、該模塊為選修3-3，要解答本題需要掌握：分子動(dòng)理論的內(nèi)容以及有關(guān)知識(shí)的綜合應(yīng)用；理想氣體狀態(tài)方程以及熱力學(xué)第一定律的綜合應(yīng)用．
B、該模塊為選修模塊3-5，正確解答需要掌握：了解能量子、能級躍遷、α粒子散射實(shí)驗(yàn)等知識(shí)點(diǎn)；正確書寫核反應(yīng)方程，根據(jù)質(zhì)能方程進(jìn)行有關(guān)核能的計(jì)算．

解答：解：A、（選修模塊3-3）
（1）A、“用油膜法估測分子的大小”實(shí)驗(yàn)中，認(rèn)為油分子是單個(gè)緊密排列的，所以直徑等于純油酸體積除以相應(yīng)油酸膜的面積，故A正確；
B、氣體分子的平均動(dòng)能越大，說明氣體溫度高，氣體壓強(qiáng)不一定大，故B錯(cuò)誤；
C、物理性質(zhì)各向同性的不一定是非晶體，有些多晶體也是各項(xiàng)同性的，故C錯(cuò)誤；
D、液體表面分子之間的距離大于液體內(nèi)部，分子力表現(xiàn)為引力，因此液體的表面張力是由于液體分子間的相互作用引起的，故D正確．
故選AD．
（2）A到B等溫變化，壓強(qiáng)增大，根據(jù)P₁V₁=P₂V₂可知，氣體的體積減��；根據(jù)熱力學(xué)第一定律可知，溫度不變，內(nèi)能不變，體積減小外界對氣體做正功，因此氣體將放出熱量．
故答案為：變小、放熱．
（3）一定質(zhì)量的理想氣體由狀態(tài)A經(jīng)過程I變至狀態(tài)B時(shí)內(nèi)能變化量為：△U=W+Q=420-300=120J，因此內(nèi)能增加了120J，
當(dāng)氣體從狀態(tài)B經(jīng)過程II回到狀態(tài)A時(shí)，內(nèi)能需要減小120J，故根據(jù)熱力學(xué)第一定律有：-120=W+200，解得：W=-320J，即氣體放出熱量320J．
故氣體放出熱量320J．
B、（選修模塊3-5）
（1）A、由物理學(xué)史以及普朗克對黑體輻射的研究可知，A正確；
B、波爾根據(jù)能量和軌道量子化成功的介紹了氫原子光譜，故B正確；
C、中子是由查德威克發(fā)現(xiàn)的，故C錯(cuò)誤；
D、根據(jù)電子束通過鋁箔后的衍射圖樣，可以說明電子具有波動(dòng)性，故D錯(cuò)誤．
故選AB．
 （2）①根據(jù)質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒可知，該粒子為電子．
②設(shè)發(fā)生了x次α衰變，y次β衰變，則根據(jù)質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒有：234=222+3x，90=86+2x-y，解得x=3，y=2．
故答案為：_-1⁰e，3、2．
（3）解：①設(shè)復(fù)核的速度為v，由動(dòng)量守恒定律得
m₁v₀=（m₁+m₂）v
解得：v=

m1v0

m1+m2

．
故復(fù)核的速度為：v=

m1v0

m1+m2

．
②核反應(yīng)過程中的質(zhì)量虧損
△m=m₁+m₂-m₀-m₃
反應(yīng)過程中釋放的核能：
△E=△mc2=(m1+m2-m0-m3)c2．
故此過程中釋放的核能為：△E=△mc2=(m1+m2-m0-m3)c2．

點(diǎn)評：本題全面考查了選修3-3，3-4的基礎(chǔ)知識(shí)以及基本規(guī)律的應(yīng)用，是一到全面考查基本知識(shí)和規(guī)律的好題．